Ilmuwan mensimulasikan wilayah besar bagan nuklida – ScienceDaily

Ilmuwan mensimulasikan wilayah besar bagan nuklida – ScienceDaily


Inti atom disatukan oleh interaksi yang kuat antara neutron dan proton. Sekitar sepuluh persen dari semua inti yang diketahui stabil. Mulai dari isotop stabil ini, inti menjadi semakin tidak stabil saat neutron ditambahkan atau dihilangkan, hingga neutron tidak dapat lagi mengikat ke inti dan “menetes” keluar. Batas keberadaan ini, yang disebut “dripline” neutron, sejauh ini telah ditemukan secara eksperimental hanya untuk unsur-unsur cahaya hingga neon. Memahami tetesan neutron dan struktur inti yang kaya neutron juga memainkan peran kunci dalam program penelitian untuk fasilitas akselerator masa depan FAIR di Pusat Penelitian Ion Berat GSI Helmholtz di Darmstadt.

Dalam sebuah studi baru, “Ab Initio Limits of Nuclei,” diterbitkan dalam jurnal tersebut Surat Review Fisik sebagai Saran Editor dengan sinopsis yang menyertai di APS Physics, Profesor Achim Schwenk dari TU Darmstadt dan Max Planck Fellow di MPI untuk Fisika Nuklir di Heidelberg, bersama dengan ilmuwan dari University of Washington, TRIUMF dan University of Mainz, berhasil dalam menghitung batas inti atom menggunakan metode teoritis inovatif hingga inti bermassa menengah. Hasilnya adalah harta karun informasi tentang kemungkinan isotop baru dan memberikan peta jalan bagi fisikawan nuklir untuk memverifikasinya.

Studi baru ini bukanlah upaya pertama untuk secara teoritis menjelajahi wilayah lanskap nuklir yang sangat kaya akan neutron. Penelitian sebelumnya menggunakan teori fungsional kerapatan untuk memprediksi isotop terikat antara helium dan unsur berat. Profesor Schwenk dan rekannya, di sisi lain, untuk pertama kalinya menjelajahi bagan nuklida berdasarkan teori nuklir ab initio. Dimulai dari interaksi mikroskopis dua dan tiga benda, mereka memecahkan persamaan Schrödinger banyak partikel untuk mensimulasikan sifat-sifat inti atom dari helium menjadi besi. Mereka mencapai ini dengan menggunakan metode ab initio many-body baru – In-Medium Similarity Renormalization Group -, dikombinasikan dengan ekstensi yang dapat menangani orbital yang terisi sebagian untuk menentukan semua inti secara andal.

Dimulai dari interaksi dua dan tiga nukleon berdasarkan interaksi kuat, kromodinamika kuantum, para peneliti menghitung energi keadaan dasar dari hampir 700 isotop. Hasilnya konsisten dengan pengukuran sebelumnya dan menjadi dasar untuk menentukan lokasi tetesan neutron dan proton. Perbandingan dengan pengukuran massa eksperimental dan analisis statistik memungkinkan penentuan ketidakpastian teoretis untuk prediksi mereka, seperti untuk energi pemisahan inti dan dengan demikian juga untuk probabilitas bahwa isotop terikat atau tidak ada.

Studi baru ini dianggap sebagai tonggak dalam memahami bagaimana bagan nuklida dan struktur inti muncul dari interaksi yang kuat. Ini adalah pertanyaan kunci dari Pusat Penelitian Kolaboratif 1245 yang didanai DFG “Inti: Dari Interaksi Mendasar ke Struktur dan Bintang” di TU Darmstadt, di mana penelitian ini dilakukan. Selanjutnya, para ilmuwan ingin memperluas perhitungan mereka ke elemen yang lebih berat untuk memajukan input untuk simulasi sintesis elemen berat. Ini terjadi di lingkungan kaya neutron ke arah garis tetesan neutron dan terjadi di alam ketika bintang neutron bergabung atau dalam supernova ekstrim.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Universitas Teknologi Darmstadt. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel

Author Image
adminProzen